基于响应面法的铅砷污染土固化剂优化设计及机理研究

太原理工大学学报
网络首发时间：2024-09-19 16:11:50

作者

陈涛何斌褚东鑫刘克难王
单位

太原理工大学土木工程学院
摘要

由于铅（Pb）和砷（As）的物理化学性质不同，且三价砷具有很强的流动性，有毒阳离子铅[Pb（Ⅱ）]和阴离子砷[As（III）/As（V）]污染土壤的耦合修复过程一直是一项技术挑战。本文采用响应曲面法中Box-Behnken 设计试验，探究了以不同钢渣、改性电解锰渣和赤泥比例合成的固化剂（ERS）并结合芬顿试剂用于固化/稳定化铅砷复合污染土壤的效果。结果显示，通过响应面法建立的模型能够精确预测因素与固化性能之间的关系。当芬顿试剂含量为1.92%、ERS（锰渣与钢渣质量比0.544、赤泥含量28.755%）为15%时，其固化/稳定化污染土壤的强度值达到1.05 MPa。此外，以ERS-芬顿为基础固化/稳定化土壤的铅和砷浸出浓度仅为0.10和0.33 mg·L-1。芬顿试剂可协助ERS固化剂将污染土壤中的大部分As（III）氧化为As（V），并促进钙矾石的生成。络合沉淀、化学氧化和物理包裹是控制ERS固化剂和芬顿试剂对土壤中铅和砷固化/稳定化机制。本文为重金属污染场地修复提供一种新的研究思路和技术路径，同时研究成果可为危险固废资源化利用提供科学依据和理论支持。
关键词

铅砷污染土固化/稳定化芬顿试剂响应面法协同机制
文章目录

1 材料与方法
1.1．材料
1.2. 试验材料预处理
1.3 试验参数设计
1.4试验方法
1.5 测试方法
2 结果和讨论
2.1 电解锰渣的改性
2.2 回归模型建立
2.3三因素作用分析
2.4 参数优化与验证
2.5 S/S机理分析
2.5.1 XRD和FTIR分析
2.5.2 XPS分析
3 结语
引用格式

陈涛,何斌,褚东鑫,等.基于响应面法的铅砷污染土固化剂优化设计及机理研究[J/OL].太原理工大学学报,1-12[2024-09-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20240919.1510.003.html.